徐佳燕
【摘 ? 要】教科版五下《沉和浮》單元的教學(xué)內(nèi)容注重學(xué)生力學(xué)概念、科學(xué)思維的培養(yǎng)。學(xué)生在作業(yè)中暴露出概念不清、技能不熟、邏輯混亂等問(wèn)題,因此作業(yè)評(píng)析顯得至關(guān)重要。教師可以通過(guò)畫(huà)圖、做實(shí)驗(yàn)和畫(huà)思維導(dǎo)圖等方式來(lái)幫助學(xué)生還原知識(shí),喚醒原型,梳理內(nèi)在邏輯,從而快速找到解題突破口,最終形成完善的科學(xué)概念體系。
【關(guān)鍵詞】沉和浮;作業(yè)評(píng)析;畫(huà)圖還原;實(shí)驗(yàn)喚醒
教科版五下《沉和浮》單元的作業(yè)評(píng)析是教師的一大教學(xué)難點(diǎn)。首先,該部分作業(yè)的題干文字內(nèi)容多、信息量大,五年級(jí)的學(xué)生難以捕捉到有用的信息。其次,本單元涉及的實(shí)驗(yàn)較多,在作業(yè)中表現(xiàn)為變式多,需要學(xué)生融會(huì)貫通、舉一反三。最后,是與浮力相關(guān)題目的邏輯性強(qiáng),需要學(xué)生利用阿基米德定律或沉浮判斷依據(jù)進(jìn)行判斷。因此本單元亟需高效、及時(shí)的作業(yè)評(píng)析方式來(lái)有效地幫助學(xué)生梳理單元知識(shí)結(jié)構(gòu),形成較為完善的科學(xué)概念體系。教師可以利用畫(huà)圖,還原受力分析,使抽象知識(shí)具象化;調(diào)用課堂中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行知識(shí)的整理、聯(lián)結(jié),喚醒、深化科學(xué)原理;借助畫(huà)思維導(dǎo)圖、追問(wèn)等方式提升學(xué)生的理性思維,以此提升作業(yè)評(píng)析的效率,幫助學(xué)生形成完善的科學(xué)概念體系。
一、通過(guò)畫(huà)圖,還原知識(shí),使抽象知識(shí)具象化
在科學(xué)教學(xué)中常用的思維方法有形象思維、直覺(jué)思維和抽象思維等。該學(xué)科有許多需要理解和掌握的抽象知識(shí)點(diǎn),對(duì)于部分學(xué)生而言難度較大。鑒于此,教師在教學(xué)的過(guò)程中可以讓學(xué)生調(diào)動(dòng)各種感覺(jué)器官,如動(dòng)眼、動(dòng)口、動(dòng)手。以《沉和浮》單元為例,該單元的科學(xué)概念比較抽象,比如排開(kāi)的水量、沉與浮、比重、浮力等,學(xué)生較難深入理解。在作業(yè)評(píng)析中如何讓學(xué)生對(duì)冗長(zhǎng)的題干內(nèi)容進(jìn)行提煉、理解,是教師需要思考和解決的難題。對(duì)于此類題目,教師可以通過(guò)畫(huà)圖的方式來(lái)完成知識(shí)點(diǎn)的還原,加強(qiáng)學(xué)生的理解,同時(shí)讓學(xué)生結(jié)合受力分析,簡(jiǎn)化題干信息,抓住重點(diǎn)。
【案例1】
三個(gè)容器中分別盛有水、花生油、鹽水,將三個(gè)相同的木塊分別放入三種液體中,木塊均浮在液面上。但木塊在甲容器中露出最多,乙容器中露出較少,丙容器中露出最少,那么盛花生油的容器是( ? )。
A.甲容器 ? B. 乙容器 ? C. 丙容器 ? D. 無(wú)法判斷
此題題干的文字內(nèi)容較多,對(duì)于五年級(jí)的學(xué)生而言,準(zhǔn)確審題是解題的難點(diǎn)之一。因此,教師在評(píng)析時(shí)就通過(guò)畫(huà)圖還原題目的方式構(gòu)建模型,非常直觀地呈現(xiàn)了題干信息(如圖1)。從圖中可以清晰地發(fā)現(xiàn),甲容器中木塊排開(kāi)的液體體積最少、丙容器最多,且三個(gè)容器中的木塊都是浮在水面上的。由“浮力=木塊的重力=排開(kāi)的液體的重力”的原理可知,在三者浮力相同的情況下,花生油需要排開(kāi)更多的液體才能符合條件,故選C。
再者,在科學(xué)的學(xué)習(xí)方法中,最重要的是觀察與實(shí)驗(yàn)。然而,許多在課堂演示中或?qū)嶒?yàn)室中做過(guò)的實(shí)驗(yàn),學(xué)生在復(fù)習(xí)時(shí)不可能都去重做,而作圖可以幫助學(xué)生在紙上和腦海里重現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,加深理解,加強(qiáng)記憶,收到事半功倍的效果。利用畫(huà)圖還原的方法可以幫助學(xué)生在腦海中建立模型,同時(shí)也更直觀地理解題目。
【案例2】
完全浸沒(méi)在水中的乒乓球,放手后,球從運(yùn)動(dòng)到靜止的過(guò)程中,其浮力大小變化情況是( ? ? )。
A.浮力不斷變大,但小于重力
B.浮力不變,但浮力大于重力
C.浮力先不變,但始終大于重力,直至靜止時(shí),浮力才等于重力
D.浮力先大于重力,后小于重力
在評(píng)析時(shí),教師可以作圖還原乒乓球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),并進(jìn)行標(biāo)記:完全浸沒(méi)到水底為C狀態(tài),上浮至中間為B狀態(tài),浮到水面靜止為A狀態(tài)。畫(huà)圖還原乒乓球的運(yùn)動(dòng)過(guò)程如圖2所示。學(xué)生由此可以清晰地看到其排開(kāi)水量的變化情況:未浮到水面前,排開(kāi)的水量不變,則浮力不變,且大于重力。靜止后,因?yàn)槠。×?重力。
《沉和浮》單元的作業(yè)往往綜合性較強(qiáng),考查學(xué)生的綜合運(yùn)用能力,如案例3考查的就是學(xué)生對(duì)沉浮判斷及阿基米德定律的應(yīng)用能力。在完成作業(yè)的過(guò)程中,很多學(xué)生出現(xiàn)了理解不了題目的情況,導(dǎo)致思維混亂,解題失敗。
【案例3】
小明對(duì)上浮物體受力情況進(jìn)行研究,他把一塊體積為150立方厘米的木塊放入水中,在木塊上放了一個(gè)50克的鉤碼,這時(shí)木塊恰好沒(méi)入水中。(1立方厘米水重1克 ?1?!?00克力)
①此時(shí),木塊受到的浮力是多少牛?
②木塊重多少牛?
③如果把這個(gè)鉤碼拿走,則木塊露出水面的體積為多少立方厘米?
作圖和受力分析能清晰地將力的變化過(guò)程呈現(xiàn)出來(lái)(如圖3),即鉤碼與木塊作為一個(gè)整體時(shí),處于漂浮的狀態(tài),浮力=鉤碼的重力+木塊的重力=木塊排開(kāi)水的重力。撤去鉤碼時(shí),木塊處于漂浮狀態(tài),則浮力=木塊的重力=木塊排開(kāi)水的重力。
通過(guò)對(duì)題干信息的提取,畫(huà)圖還原以及受力分析,學(xué)生化繁為簡(jiǎn),降低答題難度,更清晰地看透題目的考點(diǎn),找到正確、高效的解題方法。
二、通過(guò)實(shí)驗(yàn),喚醒原型,使科學(xué)原理得以深化
在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)探究占據(jù)著重要的分量。在作業(yè)評(píng)析階段,教師可以借助實(shí)驗(yàn)來(lái)喚醒學(xué)生的知識(shí)體系。尤其是計(jì)算浮力大小等題目,其內(nèi)容較為抽象,需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)原理進(jìn)行直觀呈現(xiàn),進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生理解原理,內(nèi)化、吸收知識(shí)點(diǎn)。
對(duì)于沉和浮的判斷這一內(nèi)容,學(xué)生對(duì)于判斷“相同體積的物體的浮力大小”和“相同輕重的物體的浮力大小”往往存在困難。如何更好地幫助學(xué)生掌握這些難點(diǎn)?教師可以在畫(huà)圖還原的基礎(chǔ)上加入實(shí)驗(yàn),喚醒學(xué)生對(duì)科學(xué)原理的認(rèn)知(如圖4)。
除此之外,教師也可以通過(guò)對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整理、分析幫助學(xué)生理解題意。比如《沉和浮》單元中關(guān)于浮力測(cè)量方法的實(shí)驗(yàn)中,上浮和下沉的物體都會(huì)受到浮力,且測(cè)量的方式不同。這兩種方法可以演變出很多種實(shí)驗(yàn)探究的題型,但其原理只有一個(gè),即上浮物體:浮力=重力+拉力;下沉物體:浮力=重力-拉力(如圖5)。
【案例4】
小明用如下圖①②③所示的實(shí)驗(yàn),探究影響物體所受浮力大小的因素(如圖6)。
1.要測(cè)量出該物體在水中受到的浮力大小,要選擇哪兩幅圖的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作?
2.進(jìn)行②和③兩步實(shí)驗(yàn),小明想驗(yàn)證的猜想是“同一物體在不同液體中受到的浮力大小不同”。
3.小明研究浮力大小與深度的關(guān)系時(shí),根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出了彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F與物體下表面所處深度h的關(guān)系的圖像,如圖④所示。根據(jù)圖像可以判斷:
(1)當(dāng)物體下表面剛碰到水面,但沒(méi)浸入水中時(shí)受到的浮力是_____________________________________。
A. 0N B. 4.5N C. 3N
(2)當(dāng)物體浸入水中8厘米時(shí),受到的浮力是_____________________________________ 。
A. 4.5N B. 3N C. 1.5N
(3)當(dāng)整個(gè)物體完全浸入水中繼續(xù)下沉到未碰到杯底前,浮力_____________________________________ 。
A.越來(lái)越小 B.越來(lái)越大 C.不變
此題的原型就是實(shí)驗(yàn)探究中關(guān)于下沉物體在水中的浮力測(cè)量方法,以及不同液體中浮力變化的實(shí)驗(yàn)。因此通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以有效地喚醒學(xué)生對(duì)科學(xué)原理的認(rèn)知,幫助學(xué)生理解題意,快速找到解題突破口。此外,實(shí)驗(yàn)還能喚醒學(xué)生在科學(xué)學(xué)習(xí)中的問(wèn)題意識(shí)、探究意識(shí)。
三、通過(guò)畫(huà)思維導(dǎo)圖,梳理脈絡(luò),使理性思維得以培養(yǎng)
通過(guò)對(duì)小學(xué)科學(xué)作業(yè)的評(píng)析,教師能夠提升學(xué)生的邏輯思維能力,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生提煉教材知識(shí)體系的能力。筆者在進(jìn)行作業(yè)評(píng)析時(shí),時(shí)常借助思維導(dǎo)圖軟件指導(dǎo)學(xué)生梳理知識(shí)脈絡(luò),進(jìn)而提升理性思維。在作業(yè)講解的過(guò)程中,教師應(yīng)注重追問(wèn),以提問(wèn)和追問(wèn)進(jìn)一步引發(fā)學(xué)生的思考,做到舉一反三。
【案例5】
一艘輪船從長(zhǎng)江駛?cè)霒|海,船的情況是( ? ? ?)。
A.浮力不變,船身下沉些
B.浮力不變,船身上浮些
C.浮力減少,船身下沉些
D.浮力增大,船身上浮些
如圖7所示,在評(píng)析時(shí),教師幫助學(xué)生整理知識(shí)體系,厘清沉與浮的關(guān)系,讓學(xué)生在解題時(shí)可以對(duì)號(hào)入座,找準(zhǔn)知識(shí)點(diǎn),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化答題。由于輪船在長(zhǎng)江和東海中都處于漂浮狀態(tài),可得輪船受到長(zhǎng)江水和海水的浮力都等于輪船受到的重力G,即所受浮力不變。但由于江水的比重更小,因此輪船在江水中排開(kāi)水的體積更大,排開(kāi)海水的體積更小,因此船身會(huì)上浮。
之后教師繼續(xù)提問(wèn):在液體比重變大后,浮力如何做到不變呢?如果把比重計(jì)放在不同的液體中,浮力如何變化?如果是潛水艇從長(zhǎng)江潛行到東海,受到的浮力會(huì)如何變化?
在這一題的評(píng)析中,教師及時(shí)追問(wèn),合理拔高層次。學(xué)生逐漸掌握了此類題目的解法,之后再次遇到浮力問(wèn)題的變式,也可以進(jìn)行解答,由點(diǎn)到線,再到面,學(xué)生的思維含量得以提升。通過(guò)追問(wèn)和制作思維導(dǎo)圖的方式,教師可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生挖掘知識(shí)內(nèi)涵的習(xí)慣,激發(fā)其對(duì)科學(xué)進(jìn)一步探究的欲望,幫助其形成對(duì)科學(xué)問(wèn)題的持久研究能力。學(xué)生通過(guò)一類題目的知識(shí)梳理,達(dá)到思維提升的目的,有利于擺脫題海戰(zhàn)術(shù)。
對(duì)于小學(xué)五年級(jí)學(xué)生而言,《沉和浮》單元的學(xué)習(xí)難度較大。學(xué)生如果不能準(zhǔn)確提取題干信息,難以解題。因此,在作業(yè)評(píng)析時(shí),教師要通過(guò)畫(huà)圖還原,進(jìn)行知識(shí)具象化呈現(xiàn),并從課堂的實(shí)驗(yàn)探究中找到題目原型,再用思維導(dǎo)圖對(duì)《沉和浮》單元的知識(shí)進(jìn)行由點(diǎn)及線、由線及面的梳理。學(xué)生通過(guò)一題,復(fù)習(xí)一類知識(shí),從而更好地掌握與浮力相關(guān)的內(nèi)容,進(jìn)而對(duì)力學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通。
(浙江省杭州市余杭區(qū)光華外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 ? 310000)